Bakır ağırlıklı Pt, Pd alaşımlarında polyhedron türü topaksı yapıların kristalleşme mekanizmasına etkisinin moleküler dinamik yöntemle incelenmesi / The investigation of the effect on crystallization mechanism of the polyhedron type cluster structures in copper-based platinum-palladium alloys with molecular dynamics method

Abstract

Sunulan çalışmada, Bakır (Cu) ağırlıklı Platin (Pd) ve Paladyum (Pd) ikili alaşım sistemleri (Cu-Pt ve CuPd) ile üçlü alaşım sistemi (Cu-Pt-Pd) Moleküler Dinamik (MD) Benzetim yöntemi ile modellenmiştir. Moleküler dinamik hesaplamalarda Sutton-Chen (SC) Gömülmüş Atom Metodu (GAM) olan yarıdeneysel potansiyel enerji fonksiyonu kullanılmıştır. Model sistemlere amorf faza dönüşümünün gerçekleşmesi için sıvı fazdan itibaren hızlı soğutma işlemi uygulanmıştır. Model sistemlerin kristalleşme özelliklerini incelemek için bakırın farklı konsantrasyon değerlerinde amorf fazdan itibaren farklı tavlama sıcaklıklarında sistemler zamanla bekletilmiştir. Farklı tavlama sıcaklıklarında Avrami katsayıları MD yöntemle hesaplanarak model sistemlerin kristalleşme kinetikleri belirlenmiştir. Tüm bu süreçlerde model sistemlerin yapısal gelişimleri Radyal Dağılım Fonksiyonları (RDF) ile analiz edilmiştir. Ayrıca amorf fazdan kristal faza dönüşüm sürecinde model sistemler içinde meydana gelen polyhedron türü atomik topaklanmalar Honeycutt-Andersen (HA) metoduna dayalı cluster type index (CTIM) metodu kullanılarak elde edilmiştir. Hem ikili hem üçlü alaşım sistemlerinde, tavlama sıcaklığının artmasıyla tüm polyhedron türlerinde genelde artış meydana gelmiştir. Özellikle kristalleşmeye başlamadan önceki kristal türü polyhedronların varlığının , kristalleşme sürecini etkilediği gözlenmiştir. Cu-Pt-Pd model sistemleri için ise kristal türü polyhedron sayısı bakırın konsantrasyonu arttıkça düzenli bir artış eğilimi sergilemiştir